(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形の水晶片の両主面に励振電極とこれら励振電極から前記水晶片の一方の端部まで延出する２つ一対の引回しパターンとが設けられた水晶振動素子と、凹部が設けられた蓋体及び基体とからなる水晶振動子の製造方法であって、
前記水晶振動素子の一方の主面側の接合面の内周側の縁に沿って設けられた溝部と引回し用の第一貫通孔とが設けられた水晶ウェハに前記溝部を覆うように保護用第一ウェハを貼り付ける保護用第一ウェハ貼り付け工程と、
露出する水晶ウェハの表面及び第一貫通孔にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第一金属膜を設ける第一金属膜形成工程と、
前記第一金属膜を保護する保護用第二ウェハを水晶ウェハに貼り付けた後に保護用第一ウェハを剥がすウェハ貼り換え工程と、
露出する水晶ウェハの表面にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第二金属膜を設ける第二金属膜形成工程と、
前記引回しパターンの端部に導電材料からなるバンプを設けるバンプ形成工程と、
前記引回しパターンの端部と対向する位置に第二貫通孔が設けられた基体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する基体ウェハ接合工程と、
前記基体ウェハの基体となる部分に外部端子を設ける外部端子形成工程と、
保護用第二ウェハを剥がして周波数調整を行う周波数調整工程と、
蓋体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する蓋体ウェハ接合工程と、
個々の水晶振動子に個片化する個片化工程と、
から構成されることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【請求項２】
前記蓋体ウェハ接合工程を第二金属膜形成工程の後に行い、周波数調整工程をバンプ形成工程の前又は後に行うことを特徴とする請求項１に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項３】
保護用第一ウェハ貼り付け工程の後に水晶ウェハの表面の研削を行う研削工程を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水晶振動子の製造方法。
【請求項４】
四角形の水晶片の両主面に励振電極とこれら励振電極から前記水晶片の一方の端部まで延出する２つ一対の引回しパターンとが設けられた水晶振動素子と、凹部が設けられた蓋体及び基体とからなる水晶振動子の製造方法であって、
前記基体の凹部の縁と前記蓋体の凹部の縁とに沿って設けられた溝部と引回し用の第一貫通孔とが設けられた水晶ウェハに保護用第一ウェハを貼り付ける保護用第一ウェハ貼り付け工程と、
露出する水晶ウェハの表面及び第一貫通孔にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第一金属膜を設ける第一金属膜形成工程と、
前記第一金属膜を保護する保護用第二ウェハを水晶ウェハに貼り付けた後に保護用第一ウェハを剥がすウェハ貼り換え工程と、
露出する水晶ウェハの表面にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第二金属膜を設ける第二金属膜形成工程と、
前記引回しパターンの端部に導電材料からなるバンプを設けるバンプ形成工程と、
前記引回しパターンの端部と対向する位置に第二貫通孔が設けられた基体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する基体ウェハ接合工程と、
前記基体ウェハの基体となる部分に外部端子を設ける外部端子形成工程と、
保護用第二ウェハを剥がして周波数調整を行う周波数調整工程と、
蓋体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する蓋体ウェハ接合工程と、
個々の水晶振動子に個片化する個片化工程と、
から構成されることを特徴とする水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に用いられる水晶振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器には水晶振動子が用いられている。図９は従来の水晶振動子の一例を示す分解斜視図である。
図９に示すように従来の水晶振動子２００は、例えば、励振電極２２３が形成された振動部２２２とこれを囲う枠部２２１とが一体で形成された水晶振動素子２２０と、ガラスから成り一方の主面に凹部Ｋ１を有し他方の主面に外部端子Ｇを備える基体２１０と、ガラスから成り凹部Ｋ２を有する蓋体２３０とから主に構成されている。
この構造の水晶振動子２００は、基体２１０及び蓋体２３０の凹部Ｋ１、Ｋ２を振動部２２２の励振電極２２３側に向けて、枠部２２１を基体２１０と蓋体２３０とで挟むように接合して構成されている（例えば、特許文献１参照）。
このような構造の水晶振動子２００は、振動部２２２を枠部２２１と２箇所で接続した接続部２２５を備えた構造となっており、振動エネルギが枠部２２１側に漏れ出ないように構成されている。
また、このような構造の水晶振動子２００の場合、枠部２２１と基部２１０の接合、枠部２２１と蓋部２３０の接合に陽極接合を用いることもある（例えば、特許文献２参照）。この場合、接合面となる枠部２２１の両面に金属膜（図示せず）を設けておく必要がある。
また、圧電振動子に用いられる圧電振動素子において、この圧電振動素子が、両主面に凹部が設けられ、この凹部内の圧電振動素子の主面と平行になる平面と側面との境界部に溝部が設けられた形状となっている。このような圧電振動素子を基体と蓋体とで挟んだ構造の圧電振動子が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４８７５８号公報
【特許文献２】特許第３３９０３４８号公報
【特許文献３】特開２０００−２５２７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構造の水晶振動子２００は、平面視における形状を、例えば、長辺方向の長さを２．０ｍｍ以下、短辺方向の長さを１．６ｍｍ以下のサイズとなるよう、小さいサイズで製造すると、水晶振動素子２２０の枠部２２１と振動部２２２との接続部２２５が小さくなり、落下に対する耐衝撃性が低下する恐れがある。
また、複数個の水晶振動素子２２０を配列して形成された水晶ウェハに、複数個の蓋体２３０を配列して形成された蓋体ウェハ（図示せず）と複数個の基体２１０を配列して形成された基体ウェハ（図示せず）とを陽極接合により接合を行うと、水晶とガラスとの膨張係数の違いにより、接合後のウェハが反ってしまう場合があった。
また、小型化が進んでいる状況で水晶ウェハの厚さが６０μｍ〜１０μｍと薄くなっており、枠部２２１と振動部２２２とが所定の部分のみで接続した状態では、ハンドリングが悪く、水晶ウェハが割れる場合があった。
また、特許文献３で提案されている構造の圧電振動素子では、凹部内に更に溝を設ける工程が煩雑となり、製造が困難となる恐れがある。また、このような圧電振動素子に引回しパターンを設ける場合も、段差が多く存在していることから、段差の角部分で引回しパターンが切れてしまう恐れがあり、また、作業が煩雑となって製造が困難となる恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、振動エネルギを振動部に閉じ込めつつ、製造を容易とする水晶振動子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は、四角形の水晶片の両主面に励振電極とこれら励振電極から前記水晶片の一方の端部まで延出する２つ一対の引回しパターンとが設けられた水晶振動素子と、凹部が設けられた蓋体及び基体とからなる水晶振動子の製造方法であって、前記水晶振動素子の一方の主面側の接合面の内周側の縁に沿って設けられた溝部と引回し用の第一貫通孔とが設けられた水晶ウェハに前記溝部を覆うように保護用第一ウェハを貼り付ける保護用第一ウェハ貼り付け工程と、露出する水晶ウェハの表面及び第一貫通孔にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第一金属膜を設ける第一金属膜形成工程と、前記第一金属膜を保護する保護用第二ウェハを水晶ウェハに貼り付けた後に保護用第一ウェハを剥がすウェハ貼り換え工程と、露出する水晶ウェハの表面にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第二金属膜を設ける第二金属膜形成工程と、前記引回しパターンの端部に導電材料からなるバンプを設けるバンプ形成工程と、前記引回しパターンの端部と対向する位置に第二貫通孔が設けられた基体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する基体ウェハ接合工程と、前記基体ウェハの基体となる部分に外部端子を設ける外部端子形成工程と、保護用第二ウェハを剥がして周波数調整を行う周波数調整工程と、蓋体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する蓋体ウェハ接合工程と、個々の水晶振動子に個片化する個片化工程と、から構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記蓋体ウェハ接合工程を第二金属膜形成工程の後に行い、周波数調整工程をバンプ形成工程の前又は後に行っても良い。
【００１０】
また、本発明は、保護用第一ウェハ貼り付け工程の後に水晶ウェハの表面の研削を行う研削工程を備えても良い。
【００１１】
また、本発明は、四角形の水晶片の両主面に励振電極とこれら励振電極から前記水晶片の一方の端部まで延出する２つ一対の引回しパターンとが設けられた水晶振動素子と、凹部が設けられた蓋体及び基体とからなる水晶振動子の製造方法であって、前記基体の凹部の縁と前記蓋体の凹部の縁とに沿って設けられた溝部と引回し用の第一貫通孔とが設けられた水晶ウェハに保護用第一ウェハを貼り付ける保護用第一ウェハ貼り付け工程と、露出する水晶ウェハの表面及び第一貫通孔にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第一金属膜を設ける第一金属膜形成工程と、前記第一金属膜を保護する保護用第二ウェハを水晶ウェハに貼り付けた後に保護用第一ウェハを剥がすウェハ貼り換え工程と、露出する水晶ウェハの表面にスパッタ又は蒸着により励振電極及び引回しパターンとなる第二金属膜を設ける第二金属膜形成工程と、前記引回しパターンの端部に導電材料からなるバンプを設けるバンプ形成工程と、前記引回しパターンの端部と対向する位置に第二貫通孔が設けられた基体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する基体ウェハ接合工程と、前記基体ウェハの基体となる部分に外部端子を設ける外部端子形成工程と、保護用第二ウェハを剥がして周波数調整を行う周波数調整工程と、蓋体ウェハを露出する水晶ウェハに直接接合により接合する蓋体ウェハ接合工程と、個々の水晶振動子に個片化する個片化工程と、から構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
このような水晶振動子の製造方法によれば、水晶振動素子の蓋体及び基体が接合している部分を除く部分、つまり溝部で囲まれた内側の振動部で振動エネルギを閉じ込めることができ、かつ、水晶ウェハに水晶振動素子を複数個配列した状態としても、切込みが無い平面状を維持しているため割れを防ぎ、ハンドリングが良好となる。したがって、本発明の水晶振動子は製造を容易とすることができる。
また、直接接合を用いて水晶振動素子に蓋体と基体とが接合されているので、接合時に高熱が加わることがなく、反りのない水晶振動子とすることができる。
【００１５】
また、前記蓋体ウェハ接合工程を第二金属膜形成工程の後に行い、周波数調整工程をバンプ形成工程の前又は後に行うので、溝部を水晶ウェハの蓋体側の主面に設けることができる。これにより、蓋体側に溝部を設けても、振動エネルギを振動部に閉じ込めることができる。
また、保護用第一ウェハ貼り付け工程の後に水晶ウェハの表面の研削を行う研削工程を備えるため、所定の厚さの水晶ウェハを用いて水晶振動子を製造することが出来る。
【００１６】
また、水晶振動素子の両主面側に溝部を設けても振動エネルギを振動部に閉じ込めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各構成要素について、状態をわかりやすくするために、誇張して図示している。
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る水晶振動子の一例を示す分解斜視図である。図２は本発明の実施形態に係る水晶振動子の外部端子側を示す模式図である。図３（ａ）は水晶ウェハに保護用第一ウェハを貼り付ける前の状態を示す概念図であり、（ｂ）は水晶ウェハに保護用第一ウェハを設けた状態を示す概念図であり、（ｃ）は水晶ウェハを所定の厚さにした状態を示す概念図であり、（ｄ）は水晶ウェハに励振電極と引回しパターンを設けた状態の一例を示す概念図である。図４（ａ）は水晶ウェハに保護用第二ウェハを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は水晶ウェハから保護用第一ウェハを剥がした状態を示す概念図であり、（ｃ）は、水晶ウェハに励振電極と引回しパターンを設けた状態の一例を示す概念図である。図５（ａ）は引回しパターンの端部にバンプを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は、水晶ウェハに基体ウェハを接合する前の状態を示す概念図である。図６（ａ）は水晶ウェハに基体ウェハを接合した状態を示す概念図であり、（ｂ）は基体ウェハに外部端子を設けた状態の一例を示す概念図である。図７（ａ）は保護用第二ウェハを剥がした水晶ウェハに蓋体ウェハを接合した状態を示す概念図であり、（ｂ）は図２のＡ−Ａ断面図であって個片にした状態を示す概念図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る水晶振動子１００は、基体１０と水晶振動素子２０と蓋体３０とから主に構成されている。
なお、本発明の実施形態に係る水晶振動子１００は、複数個の水晶振動子１００が配列集合し一体となっているウェハの状態から個片化されることにより製造される。
【００２０】
水晶振動素子２０は、例えば四角形のＡＴカットの水晶片２１が用いられ、所定の厚さに形成されている。この水晶振動素子２０は、所定の大きさの水晶ウェハＷ１（図７（ａ）参照）に複数個がマトリックス状に配列された個々の部分となっており、複数個の蓋体３０が設けられた蓋体ウェハＷ３と複数個の基体が設けられた基体ウェハＷ２とが接合された後に個片化されることで形成される（図７（ｂ）参照）。
【００２１】
また、図１及び図７（ｂ）に示すように、水晶振動素子２０は、基体１０と接合する接合面の内周側の縁に沿って溝部２４が環状に設けられている。この溝部２４は、基体１０に設けられている凹部Ｋ１の内側に位置するように設けられている。また、この溝部２４は、後述する引回しパターン２３の部分で環状が途切れた状態となっている。
ここで、図８（ａ）は本発明の実施形態に係る水晶振動子の他の一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る水晶振動子のさらに他の一例を示す図である。
このように、蓋体３０と対向する側のみに溝部２５を設けても良いし（図８（ａ））、基体１０と対向する側、及び蓋体３０と対向する側の両側に溝部２４、２５設けても良い（図８（ｂ）参照）。
【００２２】
図７（ａ）に示すように、水晶ウェハＷ１のそれぞれの水晶振動素子２０となる水晶片２１において、２つ一対の引回しパターン２３（図１参照）うちの１つの引回しパターン２３Ｂの端部Ｔ（図１参照）が設けられる位置に対応した部分に引回し用の第一貫通孔２１Ａ（図１及び図３（ａ）参照）を設ける工程を行って、それぞれの所定の位置に第一貫通孔２１Ａを設ける。また、フォトリソ技術とエッチング技術を用いて、基体１０の接合面に沿って溝部２４を設ける工程を行う。なお、この水晶ウェハＷ１の接合面は鏡面となっている。
この状態で、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、水晶ウェハＷ１に保護用第一ウェハＷＡを貼り付ける（保護用第一ウェハ貼り付け工程）。この保護用第一ウェハＷＡは、板状となっており、貼り付いている水晶ウェハＷ１の表面を保護する役割と、水晶ウェハＷ１を補強する役割を果たす。
【００２３】
なお、この状態で水晶ウェハＷ１の表面を研削する研削工程（図３（ｃ）参照）を行うと、水晶ウェハＷ１、つまり、各水晶片２１（図１参照）を所定の厚さに形成することができる。
例えば、水晶ウェハＷ１の溝部２４を設けた主面側に保護用第一ウェハＷＡを貼り付け、露出した水晶ウェハの表面を研削する。これにより、所定の厚さの水晶ウェハＷ１とすることができる。
【００２４】
図１に示すように、この水晶片２１は、その両主面に励振電極２２とこれら励振電極２２から前記水晶片２１の一方の端部まで延出する２つ一対の引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）とが設けられている。この引回しパターン２３は、例えば、水晶片２１が長方形で形成される場合は、２つの短辺のうちいずれか一方の側の端部まで延出して形成されることとなる。なお、一方の端部とは、４辺側の端部のうちいずれか１つの端部をいう。
【００２５】
また、この引回しパターン２３は、水晶片２１の両主面に設けられたそれぞれの励振電極２２に１つずつ設けられて２つ一対となっている。また、一方の引回しパターン２３Ｂの端部Ｔ（図１参照）は、水晶片２１に設けられた第一貫通孔２１Ａを介して他方の引回しパターン２３Ａが設けられた表面側に引回されている。
【００２６】
したがって、２つ一対の引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）の端部Ｔ（図１参照）は、水晶片２１の一方の主面の端部側に並んで位置することとなる。
また、図２に示すように、２つ一対の引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）は、後述する基体１０の接合面と重なる位置まで達するように水晶片２１に設けられている。
なお、この引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）は、基体１０、蓋体３０との接合面内において、水晶振動素子２０の水晶片２１に設けられた溝部内に設けられて引回されている。これにより、引回しパターン２３が水晶片２１の主面より突出することがないので、水晶ウェハＷ１と基体Ｗ２、水晶ウェハＷ１と蓋体ウェハＷ３との直接接合を容易に行うことができるようになっている。
【００２７】
これら励振電極２２と引回しパターン２３は、後述する製造方法により設けられる。
図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、保護用第一ウェハＷＡがはり付いていない露出する水晶ウェハＷ１の表面及び第一貫通孔２１Ａにスパッタ又は蒸着により励振電極２２及び引回しパターン２３（２３Ｂ）となる第一金属膜を設ける（第一金属膜形成工程）。つまり、露出する水晶ウェハＷ１の表面の全てに第一金属膜を設けた後に、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を用いて水晶ウェハＷ１上の余分な第一金属膜を除去して励振電極２２と引回しパターン２３（２３Ｂ）となるように水晶ウェハＷ１の露出する表面に第一金属膜を残す。
【００２８】
図４（ａ）に示すように、この状態で、この第一金属膜を保護するために保護用第二ウェハＷＢを水晶ウェハＷ１に貼り付け、図４（ｂ）に示すように、その後に保護用第一ウェハＷＡを剥がす（ウェハ貼り換え工程）。
この保護用第二ウェハＷＢは水晶ウェハＷ１側に向く主面側に凹部を有し、水晶ウェハＷ１の縁部と接合するようになっており、水晶ウェハＷ１に設けられた第一金属膜を保護する役割を果たす。
【００２９】
図４（ｃ）に示すように、保護用第一ウェハＷＡを剥がしたことにより、水晶ウェハＷ１の表面が露出するので、露出する水晶ウェハＷ１の表面にスパッタ又は蒸着により励振電極２２及び引回しパターン２３（２３Ａ）となる第二金属膜を設ける（第二金属膜形成工程）。
つまり、露出する水晶ウェハＷ１の表面の全てに第二金属膜を設けた後に、フォトリソグラフィ技術やエッチング技術を用いて水晶ウェハ上の余分な第二金属膜を除去して励振電極２２と引回しパターン２３（２３Ａ）となるように水晶ウェハＷ１の露出する表面に第二金属膜を残す。
なお、この時点で、第一貫通孔２１Ａは、第一金属膜又は第二金属膜で埋められた状態となる。
【００３０】
このようにすれば、励振電極２２と引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）とを水晶片２１に容易に形成することができる。なお、励振電極２２と引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）とに用いられる第一金属膜と第二金属膜とは、同一材料からなる金属膜より構成されている。
【００３１】
図１に示すように、蓋体３０は、ガラスから成り、一方の主面に凹部Ｋ２が設けられている。また、蓋体３０は、平面視において、水晶振動素子２０と同一の寸法となる大きさで形成される。
なお、凹部Ｋ２内に励振電極２２が位置するように、凹部Ｋ２が設けられた主面が水晶振動素子２０と接合される。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記したように、蓋体３０は、所定の大きさの水晶ウェハＷ１に、複数個の蓋体３０が設けられた蓋体ウェハＷ３と複数個の基体１０が設けられた基体ウェハＷ２とが接合された後に個片化されることで形成される。
【００３２】
図１に示すように、基体１０は、ガラスから成り、一方の主面に凹部Ｋ１が設けられ、他方の主面に外部端子Ｇが設けられている。また、基体１０は、平面視において、水晶振動素子２０と同一の寸法となる大きさで形成される。
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、基体１０は、所定の大きさの水晶ウェハＷ１に、複数個の蓋体３０が設けられた蓋体ウェハＷ３と複数個の基体１０が設けられた基体ウェハＷ２とが接合された後に個片化されることで形成される。
なお、基体ウェハＷ２と蓋体ウェハＷ３とにおける接合面は、鏡面となっている。
【００３３】
この基体１０において、水晶振動素子２０の一方の引回しパターン２３Ｂの端部Ｔ（図１参照）と他方の引回しパターン２３Ａの端部Ｔ（図１参照）と対向するそれぞれの位置に２つ一対の第二貫通孔Ｈが設けられている。
この第二貫通孔Ｈは、導電材料Ｂで塞がれて一方の引回しパターン２３Ｂと他方の引回しパターン２３Ａの端部Ｔ（図１参照）とが各々で接続できるようになっている（図５（ｂ）参照）。
【００３４】
なお、導電材料Ｂは、例えば、金バンプを用いることができ、基体１０を水晶振動素子２０に接合する前に、水晶振動素子２０の２対の引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）のそれぞれの端部Ｔ（図１参照）に設けておく（図５（ａ）参照）。
ここで、図６（ａ）に示すように、金バンプ（導電材料Ｂ）で第二貫通孔Ｈが塞がれた後に、例えば、図６（ｂ）に示すように、スパッタや蒸着などの手法で外部端子Ｇとなる金属膜を形成することで第二貫通孔Ｈを完全に塞ぐことができ、また、引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）と外部端子Ｇとを電気的・機械的に接続することができる。
つまり、各励振電極２２から延出するそれぞれの引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）は、それぞれの端部Ｔ（図１参照）において、導電材料Ｂとそれぞれの引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）と対応する外部端子Ｇとに第二貫通孔Ｈを介して電気的かつ機械的に接合した状態となる。
【００３５】
これら基体１０となる基体ウェハＷ２と水晶振動素子２０となる水晶ウェハＷ１とを接合する場合は、まず、図５（ａ）に示すように、前記したように、引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）のそれぞれの端部Ｔ（図１参照）に導電材料Ｂからなるバンプとして金バンプを予め設けておく（バンプ形成工程）。
【００３６】
図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、基体ウェハＷ２のそれぞれの基体１０となる部分に設けられている凹部Ｋ１を水晶ウェハＷ１側に向けた状態で基体ウェハＷ２と水晶ウェハＷ１とを重ね合わせる。
ここで、水晶ウェハＷ１の引回しパターン２３（２３Ａ、２３Ｂ）の端部Ｔ（図１参照）に設けられた金バンプ（導電材料Ｂ）と基体ウェハＷ２に設けられた第二貫通孔Ｈとが向かい合っており、かつ、金バンプ（導電材料Ｂ）は第二貫通孔Ｈの内部に入り込んだ状態となっている。この状態で、例えば、常温かつ常圧の状態で直接接合を行う（基体ウェハ接合工程）。
例えば、この直接接合は、水晶ウェハＷ１の接合面と基体ウェハＷ２の接合面とを予め硫酸過酸化水素混合液などの酸化性の液体で洗浄して親水化処理が成されている状態にしておき、これら水晶ウェハＷ１の接合面と基体ウェハＷ２の接合面とを重ね合わせることで、水晶ウェハＷ１と基体ウェハＷ２との界面で水酸基間の水素結合が起こって接合された状態となる。また、窒素ガス、アルゴンガス等の酸化防止ガスとしての役割を果たす不活性ガスの雰囲気中で直接接合を行うことで、常圧で接合しても、励振電極２２や引回しパターン２３を構成する金属膜が酸化するのを防ぐことができる。このように、常温かつ常圧で直接接合を行うことにより、水晶ウェハＷ１に高熱を加えることがなくなるため反りの発生を防ぐことができる。また、このような常温かつ常圧での環境で直接接合を行うことで、温度管理や圧力管理が不要となることから、作業性が向上し、水晶振動子の製造を容易にすることができる。
また、これに代えて、常温状態で直接接合を行っても良い。
例えば、真空チャンバー内に例えばＡｒ（アルゴン）ガスを噴出させた状態の中で、イオンガンによって発生したプラズマによる活性化で、水晶ウェハＷ１の接合面と基体ウェハＷ２の接合面とを削った状態にし、その後、水晶ウェハＷ１の接合面と基体ウェハＷ２の接合面とを重ね合わせることで、接合された状態となる。このように、常温かつ真空雰囲気中で直接接合を行うことにより、水晶ウェハＷ１に高熱を加えることがなくなるため反りの発生を防ぐことができる。また、このような常温かつ真空雰囲気中での環境で直接接合を行うことで、温度管理が不要となることから、作業性が向上し、水晶振動子の製造を容易にすることができる。
なお、後述する外部端子形成工程をこの基体ウェハ接合工程後に行うことで、水晶ウェハＷ１と基体ウェハＷ２とに熱が加えられて接合強度を更に上げることができる。
【００３７】
図６（ｂ）に示すように、基体ウェハＷ２と水晶ウェハＷ１とが接合した後に、基体ウェハＷ２の露出する主面に外部端子Ｇを設ける（外部端子形成工程）。
この外部端子Ｇは、前記のとおり、基体１０の凹部Ｋ１が設けられている主面とは反対側の主面に設けられており、第二貫通孔Ｈが内部に位置するように設けられる。
この外部端子Ｇは、蒸着、スパッタ、電解メッキ、無電解メッキなどの手法を用いて形成することができる。
【００３８】
次に、保護用第二ウェハＷＢを剥がして周波数調整を行う（周波数調整工程）。
この周波数調整は、保護用第二ウェハＷＢを剥がすことによって露出する水晶ウェハＷ１において、それぞれの励振電極２２を削る又は金属膜を付けることで行う。たとえば、レーザ、イオンミリングなどの手法で励振電極２２の一部を除去することで周波数調整を行え、又は、蒸着などで金属膜を励振電極２２の一部に設けることで周波数調整を行うことができる（図示せず）。
【００３９】
周波数の調整後、図７（ａ）に示すように、この露出する水晶ウェハＷ１に蓋体ウェハＷ３を直接接合により接合する（蓋体ウェハ接合工程）。この直接接合も、基体ウェハＷ２を水晶ウェハＷ１に接合したとき同様に常温かつ常圧で接合を行う。
例えば、この直接接合は、水晶ウェハＷ１の接合面と蓋体ウェハＷ３の接合面とを予め硫酸過酸化水素混合液などの酸化性の液体で洗浄して親水化処理が成されている状態にしておき、これら水晶ウェハＷ１の接合面と蓋体ウェハＷ３の接合面とを重ね合わせることで、水晶ウェハＷ１と蓋体ウェハＷ３との界面で水酸基間の水素結合が起こって接合された状態となる。
また、これに代えて、常温状態で直接接合を行っても良い。
例えば、真空チャンバー内に例えばＡｒ（アルゴン）ガスを噴出させた状態の中で、イオンガンによって発生したプラズマによる活性化で、水晶ウェハＷ１の接合面と蓋体ウェハＷ３の接合面とを削った状態にし、その後、水晶ウェハＷ１の接合面と蓋体ウェハＷ３の接合面とを重ね合わせることで、接合された状態となる。
蓋体ウェハＷ３を水晶ウェハＷ１に接合する際は、それぞれの蓋体３０に設けられた凹部Ｋ２を水晶ウェハＷ１側に向けた状態で、蓋体ウェハＷ３と水晶ウェハＷ１とを重ね合わせて直接接合を行う。
【００４０】
水晶ウェハＷ１に蓋体ウェハＷ３が接合されると、水晶ウェハＷ１の一方の主面に基体ウェハＷ２が接合され、他方の主面に蓋体ウェハＷ３が接合された状態となる。つまり、複数個の水晶振動子１００が１枚のウェハに設けられた状態となる。これら繋がった状態の水晶振動子２０を個々の水晶振動子に個片化する（個片化工程）（図７（ｂ）参照）。これにより、複数個の水晶振動子１００を同時に製造することができる。
【００４１】
このように、本発明の実施形態に係る圧電振動子の製造方法を構成したので、水晶ウェハＷ１のハンドリングが良好で、接合時の反りを防ぐことができる。したがって、本発明の圧電振動子の製造方法によれば、水晶振動子の製造を容易にすることができる。
また、このような水晶振動子１００は、振動エネルギを閉じ込めることができ、また、水晶振動素子２０の４辺を蓋体３０及び基体１０で接合されているために、落下した場合の耐衝撃性を向上させることができる。
【００４２】
（変形例）
次に、本発明の実施形態に係る水晶振動子の製造方法の変形例を説明する。
図８（ａ）に示すように、蓋体３０側に溝部２５を設ける場合、蓋体ウェハ接合工程を第二金属膜形成工程の後に行い、周波数調整工程をバンプ形成工程の前又は後に行う。
これにより、溝部２５が蓋体ウェハＷ３側に向いた状態にすることができる。
また、蓋体ウェハＷ３を水晶ウェハＷ１に接合した後であって、バンプ形成工程の前又は後に周波数調整工程を行えば、励振電極２２が露出した状態となっているために、容易に周波数の調整を行うことができる。
【００４３】
（他の変形例）
次に、本発明の実施形態に係る水晶振動子の製造方法の他の変形例を説明する。
図８（ｂ）に示すように、水晶ウェハＷ１の基体１０側及び蓋体３０側に溝部２４、２５を設ける場合、水晶ウェハＷ１を予め所定の厚さに形成しておき、その後、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術を用いて溝部２４、２５を設ける。この状態で、水晶ウェハＷ１に基体ウェハＷ２と蓋体ウェハＷ３とを直接接合することにより、容易に、水晶振動素子２０の両主面に溝部２４、２５を設けた状態の水晶振動子を製造することができる。
なお、溝部２４、２５は、水晶ウェハＷ１の水晶振動素子２０となる部分の両主面の接合面の内周面側の縁に沿って設けられている。言い換えれば、溝部２４、２５は、基体ウェハＷ２の基体１０となる部分の凹部の縁と蓋体ウェハＷ３の蓋体３０となる部分の凹部の縁とに沿って設けられている。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、第二保護ウェハは、水晶ウェハの縁部に貼り付ける構造としたがこれに限定されず、水晶ウェハの縁部と隣り合う水晶片の間で貼り付け可能に構成しても良い。
なお、本発明の各実施形態に係る水晶振動子は、例えば、長辺方向の長さが２．５ｍｍで短辺方向の長さが２．０ｍｍの形状、長辺方向の長さが２．０ｍｍで短辺方向の長さが１．６ｍｍの形状、長辺方向の長さが１．６ｍｍで短辺方向の長さが１．２ｍｍの形状、また、これより小さい形状に適用される場合にも効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る水晶振動子の一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る水晶振動子の外部端子側を示す模式図である。
【図３】（ａ）は水晶ウェハに保護用第一ウェハを貼り付ける前の状態を示す概念図であり、（ｂ）は水晶ウェハに保護用第一ウェハを設けた状態を示す概念図であり、（ｃ）は水晶ウェハを所定の厚さにした状態を示す概念図であり、（ｄ）は水晶ウェハに励振電極と引回しパターンを設けた状態の一例を示す概念図である。
【図４】（ａ）は水晶ウェハに保護用第二ウェハを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は水晶ウェハから保護用第一ウェハを剥がした状態を示す概念図であり、（ｃ）は、水晶ウェハに励振電極と引回しパターンを設けた状態の一例を示す概念図である。
【図５】（ａ）は引回しパターンの端部にバンプを設けた状態の一例を示す概念図であり、（ｂ）は、水晶ウェハに基体ウェハを接合する前の状態を示す概念図である。
【図６】（ａ）は水晶ウェハに基体ウェハを接合した状態を示す概念図であり、（ｂ）は基体ウェハに外部端子を設けた状態の一例を示す概念図である。
【図７】（ａ）は保護用第二ウェハを剥がした水晶ウェハに蓋体ウェハを接合した状態を示す概念図であり、（ｂ）は図２のＡ−Ａ断面図であって個片にした状態を示す概念図である。
【図８】（ａ）は本発明の実施形態に係る水晶振動子の他の一例を示す図であり、（ｂ）は本発明の実施形態に係る水晶振動子のさらに他の一例を示す図である。
【図９】従来の水晶振動子の一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  水晶振動子
１０    基体
２０    水晶振動素子
３０    蓋体
２１    水晶片
２１Ａ  第一貫通孔
２２    励振電極
２３、２３Ａ、２３Ｂ  引回しパターン
２４、２５  溝部
Ｗ１    水晶ウェハ
Ｗ２    基体ウェハ
Ｗ３    蓋体ウェハ
ＷＡ    保護用第一ウェハ
ＷＢ    保護用第二ウェハ
Ｋ１、Ｋ２  凹部
Ｈ      第二貫通孔
Ｂ      導電材料
Ｇ      外部端子
Ｔ      端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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